La Suture du Zagros au niveau de Kermanshah (Kurdistan iranien) : reconstitution paléogéographique : évolution géodynamique, magmatique et structurale

The Zagros suture zone on the Kermanshah area, iranian Kurdistan : geodynamic, magmatic and structural evolution

• Auteur / Autrice : Jean Braud
• Direction : Jean Andrieux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, Océan, Espace
• Date : Soutenance en 1987
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Jacques Mercier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Andrieux, Jean Dercourt, Luc-Emmanuel Ricou, Georges Rocci, Jovan Stocklin, Jacques Mercier, Jan Houghton Brunn
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean Andrieux, Luc-Emmanuel Ricou, Jovan Stocklin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Magmatisme

Radiolarite

Mésozoïque

Orogenèse

Téthys (paléogéographie)

Zāgros (Iran ; massif)

Tectonique des plaques

Mots clés libres

Kermanshah (Kurdistan iranien)

Plaque arabique

Structures ophiolitiques

Calcaires de Bisitoun

Zone de Sanandaj-Sirjan

Nappes crétacées

Domaine de la Gaveh Rud

Grand accident du Zagros

Résumé

La chaine du Zagros, de direction NY-SE sur une longueur de près de 2 000 kilomètres, occupe toute la partie sud-ouest de l'Iran. Représentant la façade nord-est de la plaque arabique entre l'Oman et la Turquie orientale, elle renferme tous les éléments du domaine téthysien qui, au cours du Mésozoïque et du Tertiaire, séparait le continent arabo-africain du bloc eurasiatique. Le secteur de Kermanshah (Kurdistan iranien) a été choisi en raison de ses affleurements d'ophiolites et de radiolarites. Dans son ensemble, la chaine est constituée de 3 parties : 1- au SW, le Zagros externe ou Folded Belt, caractérisé par ses séries sédimentaires continues et concordantes depuis le Paléozoïque jusqu'au Néogène et par sa structure en plis réguliers formés au Plia-Quaternaire; 2- dans l'axe, une zone très tectonisée (Crushed Zone) avec des unités à radiolarites et ophiolites; 3- au NE, un domaine complexe à formations métamorphiques et où sont exprimés plusieurs cycles orogéniques: le domaine métamorphique du Zagros ou zone de Sanadaj-Sirjan qui chevauche en direction du SW les domaines précédents le long d'un accident majeur: le Zagros Main Thrust. C'est donc cette Crushed Zone et son encadrement immédiat qui ont été étudiés dans la région de Kermanshah, où, sur une transversale de 150 kilomètres environ, on recoupe du SW vers le NE (de l'extérieur vers l'intérieur de la chaine) les unités suivantes: - bordure nord-est du Zagros externe ou Autochtone, - unité des radiolarites de Kermanshah, - unité des calcaires de Bisitoun, - unité des ophiolites de Sahneh - Harsin, - écailles tertiaires (écailles de la Gaveh Rud), - domaine métamorphique du Zagros (nappe du Kuh-e-Garun). Les radiolarites de Kermanshah constituent une unité à sédimentation siliceuse prédominante, allant du Trias supérieur au Crétacé moyen, comportant à la base des intercalations calcaires (Trias, Lias, Dogger) et au sommet des niveaux détritiques bréchiques. Cette unité chevauche le Crétacé supérieur autochtone (Maestrichtien) qui se termine localement par un olistostrome à éléments de radiolarites. Les calcaires de Bisitoun débutent au Trias supérieur (calcaires récifaux surmontant des niveaux de radiolarites associées à des laves) et montent jusqu'au Cénomanien. La série, épaisse de 2000 à 3000 mètres est intégralement calcaire et le plus souvent avec faciès de plateforme. Le sommet montre localement (Crétacé supérieur des faciès siliceux (radiolarites de Karazank). Cette unité de calcaires chevauche en direction du SW les radiolarites de Kermanshah. Les ophiolites de Sahneh-Harsin surmontent tectoniquement les calcaires de Bisitoun et débordent localement (région d'Harsin) jusque sur les radiolarites. Elles comportent les termes habituels des cortèges ophiolitiques (tectonites, cumulats ultrabasiques, gabbros, cortège filonien), mais les laves ont disparu par érosion ante­ miocène. Des datations attribuent un Age crétacé supérieur (80 Ma) aux produits différenciés et aux roches filoniennes; mais quelques indices sont en faveur d'un Age plus ancien (au moins pour une partie de ces ophiolites): blocs de calcaires triasiques dans les serpentines d'Harsin, couverture de calcaires jurassiques (Malm des unités de Sarmaj). Ces unités sont toutes allochtones (charriages en direction du SW) et représentent des séries mésozoïques particulières. Leur mise en place est rapportée à une phase tectonique fini-crétacée: olistostrome terminal de l'Autochtone, cachetage des contacts anormaux par l'Eocène du massif du Kuh-e-Surkheh, alimentation des formations conglomératiques éocènes. Les radiolarites de Kermanshah ne sont pas directement liées aux ophiolites.

The Zagros Range extends along the NE border of the Arabian plate for a distance of about 2 000 km, where it results from the convergence of the Arabian and Eurasiatic plates, the latter represented by Central Iran. Studies in the Kermanshah area (Iranian Kurdistan) reveals the presence of a suture zone between the two main blocks: an Outer Zagros or Folded Belt (area of oil production) forms the SW edge of the suture and constitutes the margin of the Arabian plate. The second block, the Zagros metamorphic domain or Sanandaj -Sirjan zone, constitutes the NE edge of the suture. Within the suture zone itself, strongly crushed units represent the remnants of oceanic crust formed during the Upper Triassic. Outliers of this domain are represented by ophiolites of the Sahneh-Harsin unit and radiolaritic of the Kermanshah unit formed during the Mesozoic within a narrow trough oriented parallel to the Arabian plate margin and separated from the oceanic crust by a continental barrier comprising carbonates (Bisitoun limestones). At the end of the Cretaceous, the NE drift of the Arabian plate induced a contraction of the domain and it’s partial over thrusting upon the margin of the Arabian plate (ophiolite obduction and Cretaceous nappes). However, during Eocene time,a narrow trough (Gaveh Rud domain) with oceanic basement remained (called the ''Residual Tethys''). It was marked by magmatic activity and by flysch-type sediments. At the end of the Eocene this domain was again crushed and the Tethys Ocean disappeared permantly. Since the Oligo-Miocene the two continental blocks have been in perpetual collision with large continental thrusting associated with major lateral displacement along the Main Zagros Thrust, these movements causing modern seismic instability.